G205.46-14.56 ammasso situato nel complesso di nubi molecolari di Orione. I contorni gialli rappresentano i nuclei densi scoperti da JCMT; le immagini ingrandite mostrano l'emissione continua di 1,3 mm dall'osservazione ALMA. Credito:SHAO
Gli astronomi che studiano i vivai stellari, i luoghi di nascita delle stelle, nella Via Lattea hanno scoperto che quasi la metà delle stelle nella galassia sono formate in sistemi stellari binari/multipli (si pensi a gemelli, terzine, quadruple).
Nonostante la prevalenza di nascite binarie/multiple, studi precedenti sui vivai stellari si sono concentrati maggiormente su come si formano le singole stelle. Di conseguenza, l'origine dei sistemi stellari binari/multipli è stata a lungo un mistero per gli astronomi.
Ora, tuttavia, un team internazionale guidato da ricercatori dello Shanghai Astronomical Observatory (SHAO) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha rivelato che ambienti più densi e turbolenti tendono a formare più stelle.
Lo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal .
La nascita di qualsiasi stella richiede il collasso gravitazionale di sacche fredde e dense di gas e polvere (note come nuclei) che si trovano in quelle che sono note come nubi molecolari. Tuttavia, le indagini precedenti hanno raramente affrontato il modo in cui le proprietà di questi nuclei densi influiscono sulla molteplicità stellare.
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato il James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) alle Hawaii e l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile per osservare il complesso della Nube di Orione, che è la regione di formazione stellare attiva più vicina alla Terra. Situato a circa 1.500 anni luce di distanza nella costellazione di Orione, questo vivaio stellare è un laboratorio ideale per testare vari modelli di formazione stellare.
Utilizzando il telescopio JCMT, gli scienziati hanno identificato 49 nuclei freddi e densi nelle nubi di Orione che stanno formando giovani stelle. Hanno quindi utilizzato ALMA per svelare le strutture interne all'interno di questi densi nuclei.
Sulla base delle osservazioni di ALMA ad alta risoluzione, i ricercatori hanno scoperto che circa 13 nuclei densi danno origine a stelle binarie/multiple, mentre gli altri nuclei formano solo stelle singole. Successivamente hanno stimato le caratteristiche fisiche (ad es. Dimensioni, densità del gas e massa) di questi nuclei densi dalle osservazioni JCMT.
Sorprendentemente, hanno scoperto che i nuclei che formano stelle binarie/multiple tendono a mostrare H2 maggiore densità e massa del gas rispetto a quelle che formano stelle singole, sebbene le dimensioni dei vari nuclei mostrassero poche differenze. "I nuclei più densi sono molto più facili da frammentare a causa delle perturbazioni causate dall'autogravità all'interno dei nuclei molecolari", ha affermato Luo Qiuyi, un Ph.D. studente dello SHAO e primo autore dello studio.
Il team ha anche osservato i 49 core nell'N2 H + (J=1-0) linea molecolare usando il telescopio Nobeyama da 45 metri. Hanno scoperto che N2 H + le larghezze delle linee per i nuclei che formano stelle binarie/multiple sono statisticamente maggiori di quelle dei nuclei che formano stelle singole. "Queste osservazioni di Nobeyama forniscono una buona misura dei livelli di turbolenza nei nuclei densi. I nostri risultati indicano che le stelle binarie/multiple tendono a formarsi in nuclei più turbolenti", ha affermato il prof. Ken'ichi Tatematsu, che ha guidato le osservazioni di Nobeyama.
"In una parola, in questo studio abbiamo scoperto che le stelle binarie/multiple tendono a formarsi in nuclei molecolari più densi e turbolenti", ha affermato Luo.
"JCMT ha dimostrato di essere un ottimo strumento per scoprire questi vivai stellari per il follow-up di ALMA. Con ALMA che fornisce una sensibilità e una risoluzione senza precedenti, possiamo fare studi simili su un campione molto più ampio di nuclei densi per una comprensione più approfondita della formazione stellare, " ha affermato Liu Sheng-Yuan, coautore dello studio.
"Per quanto riguarda il lavoro futuro, dobbiamo ancora esaminare l'effetto dei campi magnetici nella nostra analisi. I campi magnetici possono sopprimere la frammentazione nei nuclei densi. Quindi, siamo entusiasti di concentrare la fase successiva della nostra ricerca su quest'area utilizzando JCMT e ALMA", ha affermato Liu Tie, corrispondente autore dello studio e responsabile dei dati ALMA. + Esplora ulteriormente
